JPH0814283A - 多極電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造的信頼性を損なうことなく部品点数の削
減を可能とした多極電磁ブレーキを提供する。 【構成】 多極電磁ブレーキ１０は、基部１２と、基部
１２に固定される複数のコア部１４と、各コア部１４に
巻着される励磁巻線１６と、各コア部１４の先端面１８
から軸方向へ離間して基部１２に固定される端板２０
と、各コア部１４の先端面１８と端板２０との間に軸方
向へ移動可能に配置され、回転体２８に連結される摩擦
板２２と、各コア部１４の先端面１８と摩擦板２２との
間に軸方向へのみ移動可能に配置されるアーマチュア２
４と、アーマチュア２４を端板２０に接近する方向へ付
勢する複数の圧縮コイルばね２６とを備える。複数のコ
ア部１４は、基部１２の所望部分をプレス機械により切
込み及び曲げ加工することによって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁ブレーキに関し、特
に、被制動回転体に連結される摩擦板の回転動作を、複
数の磁極に生じる電磁力のオンオフによって制動又は解
放する摩擦板式の多極電磁ブレーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】摩擦板式電磁ブレーキは、例えば工作機
械の駆動部において停止時に被駆動体の重量を支持する
電動機の出力軸のように、外部から加わる静荷重によっ
て回転しようとする回転体を、制動保持するために好適
に利用されている。この種の摩擦板式電磁ブレーキにお
いて、被制動回転体を非接触に包囲して静止配置される
環状の基部に、それぞれに励磁巻線が巻着される柱状の
複数のコア部を固定してなる多極電磁ブレーキが知られ
ている。

【０００３】この多極電磁ブレーキでは、複数のコア部
はそれぞれに励磁巻線を担持して被制動回転体の周囲で
軸方向に延び、それらコア部の先端面から軸方向へ離間
した位置に、基部に固定的に連結される環状の端板が配
置される。さらに、コア部の先端面と端板との間に、被
制動回転体に軸方向へ微少移動可能に連結される環状の
摩擦板が配置され、コア部の先端面と摩擦板との間に
は、電磁力によってコア部に吸引される環状のアーマチ
ュアすなわち可動鉄板が軸方向へのみ移動可能に配置さ
れる。アーマチュアと基部との間には、アーマチュアを
端板に接近する方向へ付勢する弾性部材として、複数の
圧縮コイルばねが圧縮状態で配設される。励磁巻線の非
通電時には、圧縮コイルばねのばね力によってアーマチ
ュアと端板との間に摩擦板が挟持され、アーマチュア及
び端板と摩擦板との摩擦により回転体が制動保持され
る。励磁巻線に通電すると、電磁力によりアーマチュア
が圧縮コイルばねのばね力に抗してコア部に吸引され、
回転体が制動状態から解放される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の多極電磁ブレー
キでは、基部は一般に板金材料からプレス加工によって
形成され、別工程で成形された柱状の複数のコア部が例
えばボルトや接着剤によって基部に固定的に連結されて
いた。その場合、極数に対応した個数のコア部が用意さ
れるので部品点数が多くなり、組立作業に多大な時間及
び労力が消費されるとともに、在庫管理が煩雑になる課
題があった。本発明の目的は、構造的信頼性を損なうこ
となく部品点数の削減を可能とし、以て組立作業に消費
される時間及び労力を軽減できる多極電磁ブレーキを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被制動回転体の周囲に静止配置される基
部と、基部から軸方向へ突出してそれぞれに励磁巻線が
巻着される複数のコア部と、複数のコア部の突出方向先
端面から軸方向へ離間して基部に固定される端板と、コ
ア部の先端面と端板との間に配置され、被制動回転体に
軸方向へ移動可能に連結される摩擦板と、コア部の先端
面と摩擦板との間に軸方向へのみ移動可能に配置され、
電磁力によってコア部に吸引されるアーマチュアと、ア
ーマチュアを端板に接近する方向へ付勢して、摩擦板を
アーマチュアと端板との間で制動保持させる弾性部材と
を具備した多極電磁ブレーキにおいて、複数のコア部
は、基部の所望部分を塑性変形することによって形成さ
れ、以て基部とコア部とが一体的に連結されていること
を特徴とする多極電磁ブレーキを提供する。

【０００６】

【作用】基部の所望部分を塑性変形することによって複
数のコア部を形成すると、コア部は基部に一体的に連結
されているので、電磁力によってアーマチュアを吸引し
たときにも、安定的に励磁巻線を所定位置に保持できる
充分な機械的強度を発揮する。このように基部とコア部
とを一体成形することにより、別体のコア部を用意する
必要がなくなり、多極電磁ブレーキの部品点数が削減さ
れる。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面に示した好適な実施例に基づ
き、本発明をさらに詳細に説明する。図面を参照する
と、図１〜図３は本発明の実施例による多極電磁ブレー
キ１０を示す。電磁ブレーキ１０は、静止配置される環
板状の基部１２と、基部１２に固定的に連結されて軸方
向へ突出する柱状の複数のコア部１４と、各コア部１４
に巻着される励磁巻線１６と、各コア部１４の突出方向
先端面１８から軸方向へ離間した位置で基部１２に固定
的に連結される端板２０と、各コア部１４の先端面１８
と端板２０との間に回転可能かつ軸方向へ移動可能に配
置される環状の摩擦板２２と、各コア部１４の先端面１
８と摩擦板２２との間に軸方向へのみ移動可能に配置さ
れる環板状のアーマチュア２４と、アーマチュア２４を
端板２０に接近する方向へ付勢する複数の圧縮コイルば
ね２６とを備える。

【０００８】基部１２、端板２０、摩擦板２２、及びア
ーマチュア２４は、軸方向に並置して同心に配置され、
各々の中心開口を貫通して例えば電動機の軸等の被制動
回転体２８が挿入される。基部１２は回転体２８を非接
触に包囲し、例えばボルト３０（図２）によって所与の
静止機体（図示せず）に固定される。同様に端板２０は
回転体２８を非接触に包囲する。基部１２と端板２０と
の間には複数の間隔管３２が配設され、端板２０及び各
間隔管３２を貫通するボルト３４が基部１２に穿設した
ねじ穴３６に螺合することにより、端板２０が基部１２
に固定的に連結される。摩擦板２２は、それ自体の中心
開口に設けたスプライン部３８が回転体２８に密嵌され
たスプライン環４０に噛合することにより、軸方向へ微
少移動可能に回転体２８に連結され、回転体２８と共に
回転する。

【０００９】アーマチュア２４は磁性材料からなり、回
転体２８を非接触に包囲して各コア部１４の先端面１８
に対向配置される。アーマチュア２４は、外縁部に設け
た複数の穴４２の各々に間隔管３２が遊嵌され、各コア
部１４の先端面１８と摩擦板２２との間で間隔管３２に
沿って軸方向へのみ移動可能となっている。圧縮コイル
ばね２６は、各間隔管３２を取り巻いて、基部１２とア
ーマチュア２４との間に圧縮状態で配置される。励磁巻
線１６の非通電時には、アーマチュア２４は圧縮コイル
ばね２６のばね力によって摩擦板２２に押し付けられ
る。それにより摩擦板２２は端板２０とアーマチュア２
４との間に密接挟持され、端板２０及びアーマチュア２
４と摩擦板２２との摩擦により回転体２８が制動保持さ
れる。励磁巻線１６に通電すると、アーマチュア２４は
電磁力によりコア部１４に吸引され、圧縮コイルばね２
６のばね力に抗して間隔管３２に沿って軸方向へ摺動す
る。それにより端板２０及びアーマチュア２４と摩擦板
２２との摩擦が無くなり、回転体２８が制動状態から解
放される。

【００１０】図示のように、各励磁巻線１６は、電気絶
縁性を有する例えば樹脂材料からなるボビン４４に予め
巻着することが好ましい。その場合、ボビン４４の中心
穴４６にコア部１４を挿入することによって、それぞれ
に励磁巻線１６を担持したボビン４４が各コア部１４に
取着される。コア部１４とボビン４４とは、例えば接着
剤によって相互に固着できる。このような構造によれ
ば、コア部１４への励磁巻線１６の巻着作業が容易にな
り、コア部１４に対する励磁巻線１６の電気的絶縁及び
固定を１工程で得ることができる。

【００１１】本発明の実施例による多極電磁ブレーキ１
０は、基部１２と複数のコア部１４とを一体成形した極
めて有利な構造を有する。すなわち複数のコア部１４
は、基部１２の所望部分をプレス機械により切込み及び
曲げ加工することによって形成される。図４に示すよう
に電磁ブレーキ１０では、各コア部１４は基部１２の内
縁部と外縁部との間の略中間位置に周方向へ略等間隔に
配置される。そのような配置を実現できるように、基部
１２の周方向へ等間隔な４箇所に外縁部から半径方向内
方へ延びる一対の略平行な切込み４８を形成し、各箇所
で一対の切込み４８に挟まれる部分を基部１２に略直交
するまで曲げることにより、各コア部１４が形成され
る。切込み及び曲げ工程は、このように順次に行っても
よいが、基部１２の厚みによっては同時に行うこともで
きる。プレス機械による切込み及び曲げ加工の後に、各
コア部１４は研磨工程によって表面処理されることが好
ましく、それによりバリやだれが補正されて図示のよう
に略四角柱状のコア部１４が形成される。さらに、複数
のコア部１４を形成した基部１２に、穴明け加工によっ
てボルト３０，３４（図２）のための貫通穴５０が形成
される。

【００１２】電磁ブレーキ１０において、基部１２は例
えば５mm〜１５mm、好ましくは８mm〜１２mmの厚みを有
する。基部１２の厚みがこの範囲より大きいと、プレス
機械によるコア部１４の形成が困難となり、この範囲よ
り小さいと電磁ブレーキ１０を所与の機体に取付ける際
の基部１２の剛性及び基部１２による磁路の断面積が不
足する。また基部１２は、鉄や銅等の磁性金属材料から
なる。一般に多極電磁ブレーキの基部は、このような磁
性金属の板金材料からプレス機械及び研磨機械によって
加工成形されるので、電磁ブレーキ１０の基部１２及び
コア部１４をプレス加工及び研磨加工によって形成する
ことは従来の成形工程で用いられたプレス機械及び研磨
機械を使用できる点で有利である。

【００１３】電磁ブレーキ１０において、コア部１４の
周方向寸法、すなわち一対の略平行な切込み４８の間の
距離は、例えば５mm〜３０mm、好ましくは８mm〜１５mm
である。また、励磁巻線１６を担持してコア部１４に取
着されるボビン４４は、コア部１４に対応した四角柱状
の中心穴４６を有する。ボビン４４は、励磁巻線１６に
通電してアーマチュア２４を吸引する際に、コア部１４
に強固に固定支持されなければならない。その目的で例
えばボビン４４を、接着強度、耐熱性、電気絶縁性に優
れた接着剤によってコア部１４に固着することができ
る。コア部１４とボビン４４とを相互固着するために好
適に使用される接着剤は、エポキシ系接着剤である。

【００１４】図５（ａ）に示すように、基部１２の内縁
部から半径方向外方へ延びる一対の略平行な切込み５２
によって画定されるコア部５４を形成することもでき
る。また、コア部１４の先端に側方へ僅かに突出する部
分５６を形成し（図５（ｂ））、それにより励磁巻線１
６を担持したボビン４４とコア部１４との接着剤による
相互固着を補助することができる。さらに、図６（ａ）
に示すように、基部１２の外縁部にて階段状に延びる切
込み５８によって、先端に側方へ延びる突縁部６０を有
したコア部６２を形成することもできる。この場合、基
部１２及びコア部６２の表面に絶縁被覆６４を被着する
ことにより、励磁巻線１６をコア部６２に直接に巻着す
ることができる（図６（ｂ））。

【００１５】本発明による多極電磁ブレーキのコア部
は、上記の切込み及び曲げ加工以外の様々な方法で基部
を塑性変形することによって形成できる。例えば図７に
示すように、基部６６の所望部分をバーリング加工する
ことによって、環状のコア部６８を形成することができ
る。この場合、例えば基部６６を複数の磁性薄板の積層
体から構成し、その最上層の薄板７０のみにバーリング
加工を実施することができる。またコア部６８は、研磨
工程によって表面処理されることが好ましい。このよう
にして形成された円環状のコア部６８に、対応する円筒
状の中心穴７２を有して励磁巻線１６を担持したボビン
７４が取着される。なお、コア部６８の磁気回路特性及
び機械的強度を向上させるために、コア部６８の内部に
円柱状の別体のコア部材７６を配置することもできる。
コア部６８とボビン７４及びコア部材７６との相互固着
は、エポキシ系接着剤によって得ることができる。さら
に、バーリング加工の代わりに深絞り加工を実施するこ
とによって、コア部６８の先端部が閉鎖された形状とす
ることもできる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、基部の所望部分を塑性変形することによって複数の
コア部を形成し、以て基部とコア部とが一体的に連結さ
れた構成としたので、構造的信頼性を損なうことなく多
極電磁ブレーキの部品点数を削減することが可能とな
る。したがって本発明によれば、多極電磁ブレーキの組
立て及び部品管理が極めて容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による多極電磁ブレーキの図
で、図２及び図３の線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。

【図２】図１の多極電磁ブレーキの平面図である。

【図３】図１の多極電磁ブレーキの線 III−III に沿っ
た断面平面図である。

【図４】図１の多極電磁ブレーキの基部構造を示す斜視
図である。

【図５】図４の基部構造の変形例の図で、（ａ）部分拡
大斜視図、及び（ｂ）線Ｖ−Ｖに沿った部分拡大断面
図、である。

【図６】図４の基部構造の他の変形例の図で、（ａ）部
分拡大斜視図、及び（ｂ）線VI−VIに沿った部分拡大断
面図、である。

【図７】本発明の他の実施例による多極電磁ブレーキの
基部構造を示す図で、（ａ）斜視図、及び（ｂ）線 VII
−VII に沿った部分拡大断面図、である。

【符号の説明】

１２，６６…基部 １４，５４，６２，６８…コア部 １６…励磁巻線 １８…先端面 ２０…端板 ２２…摩擦板 ２４…アーマチュア ２６…圧縮コイルばね ２８…回転体 ３０，３４…ボルト ４４，７４…ボビン ４８，５２，５８…切込み

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被制動回転体の周囲に静止配置される基
   部と、該基部から軸方向へ突出してそれぞれに励磁巻線
   が巻着される複数のコア部と、複数の該コア部の突出方
   向先端面から軸方向へ離間して該基部に固定される端板
   と、該コア部の該先端面と該端板との間に配置され、被
   制動回転体に軸方向へ移動可能に連結される摩擦板と、
   該コア部の該先端面と該摩擦板との間に軸方向へのみ移
   動可能に配置され、電磁力によって該コア部に吸引され
   るアーマチュアと、該アーマチュアを該端板に接近する
   方向へ付勢して、該摩擦板を該アーマチュアと該端板と
   の間で制動保持させる弾性部材とを具備した多極電磁ブ
   レーキにおいて、 複数の前記コア部は、前記基部の所望部分を塑性変形す
   ることによって形成され、以て該基部と該コア部とが一
   体的に連結されていることを特徴とする多極電磁ブレー
   キ。